Chuleta para Física

La electrostática es la rama de la física que estudia los efectos mutuos que se producen entre los cuerpos como consecuencia de su carga eléctrica. La carga eléctrica es la propiedad de la materia responsable de los fenómenos electrostáticos, cuyos efectos aparecen en forma de atracciones y repulsiones entre los cuerpos que la poseen.

Estructura de la materia

En Física, la materia es aquello de lo que están hechos los objetos que constituyen el Universo observable. Si bien durante un tiempo se consideraba que la materia tenía dos propiedades que juntas la caracterizan: que ocupa un lugar en el espacio y que tiene masa, en el contexto de la física moderna se entiende por materia cualquier campo, entidad o discontinuidad que se propaga a través del espacio-tiempo a una velocidad inferior a la de la velocidad de la luz y a la que se pueda asociar energía. Así todas las formas de materia tienen asociadas una cierta energía pero sólo algunas formas de materia tienen masa.

La materia másica se organiza jerárquicamente en varios niveles. El nivel más complejo es la agrupación en moléculas y éstas a su vez son agrupaciones de átomos. Los constituyentes de los átomos, que sería el siguiente nivel son:

• Electrones: partículas eptónicas con carga eléctrica negativa.
• Protones: partículas bariónicas con carga eléctrica positiva.
• Neutrones: partículas bariónicas sin carga eléctrica (pero con momento magnético).

A partir de aquí hay todo un conjunto de partículas subatómicas que acaban finalmente en los constituyentes últimos de la materia. Así por ejemplo virtualmente los bariones del núcleo (protones y neutrones) se mantienen unidos gracias a un campo escalar formado por piones piones (bosones de espín cero). E igualmente los protones y neutrones, sabemos que no son partículas elementales, sino que tienen constituyentes de menor nivel que llamamos quarks (que a su vez se mantienen unidos mediante el intercambio de gluones virtuales).

Formas de cargar un cuerpo

Métodos para cargar un cuerpo eléctricamente

• Carga por contacto
  Se puede cargar un cuerpo con sólo tocarlo con otro previamente cargado. En estecaso, ambos quedan con el mismo tipo de carga, es decir, si toco un cuerpo neutro con otro con carga positiva, el primero también queda con carga positiva.
• Carga por frotamiento
  Al frotar dos cuerpos eléctricamente neutros (número de electrones = número de protones), ambos se cargan, uno con carga positiva y el otro con carga negativa dependiendo de su tendencias a perder o ganar electrones respectivamente. Ejemplo: Si frotas una barra de vidrio con un paño de seda, hay un traspaso de electrones del vidrio a la seda.
• Carga por inducción
  Un cuerpo cargado eléctricamente puede atraer a otro cuerpo que está neutro. Cuando acercamos un cuerpo electrizado a un cuerpo neutro, se establece una interacción eléctrica entre las cargas del primero y el cuerpo neutro. Comoresultado de esta relación, la redistribución inicial se ve alterada: las cargas con signo opuesto a la carga del cuerpo electrizado se acercan a éste.
• Carga por efecto termoiónico
  Esta ionización es producida por el calor. Ya que a altas temperaturas los electrones de un cuerpo vibran cada vez más fuerte y comienzan a escaparse del cuerpo dejándolo positivamente cargado.
• Carga por efecto fotoeléctrico
  Esta ionización es producida por la luz. Esta es producida en el instante que se golpea cualquier objeto metálico el cual como respuesta emite electrones.
• Carga por efecto piezoeléctrico
  Esta ionización es producida al comprimir ciertos cristales. Al comprimir estoscristales adquieren una polarización eléctrica en su masa y una diferencia de cargas en su superficie. También se puede lograr esto inversamente, esto quiere decir que este se deforma por la acción de fuerzas internas al ser sometido a un campo eléctrico.